Энтузиаст компьютерного дела собрал 8-битный процессор из подручных материалов

    Большинство современных процессоров основано на 64-х битной архитектуре. Это, по большей части, означает, что информация в системе передается блоками по 64 бита. Тем не менее, еще не ушли в мир иной и процессоры с иной архитектурой. Есть даже новые экземпляры — правда, их создают энтузиасты для каких-то своих целей. Ранее одним из наиболее известных восьмибитных процессоров был Intel 8008, появившийся в начале 1970-х.

    Конечно, те процессоры достаточно примитивны по сравнению с современными, но свою работу они выполняли на «отлично». На днях в сеть попала информация о собранном из подручных материалов 8-битном процессоре, который функционирует без проблем, хотя и смотрится несколько странно. Его создал пользователь YouTube Пауло Константино (Paulo Constantino).

    На первый взгляд, разработка Константино выглядит, как скопище проводов (на второй взгляд тоже). Но в состав конструкции входят не только провода. Процессор смонтирован на монтажной плате, которая позволяет создавать макеты самых разных схем — от простейших до самхы сложных.

    По словам Константино, он изначально разработал схему на бумаге, на это у него ушло два дня. Затем, приступив к монтажу, ему пришлось потратить около недели на работу. В ходе монтажа он использовал разного рода переключатели для того, чтобы создаваемая схема работала, как реальный процессор.


    Его процессор может воспроизводить тему из Mario, но вот программировать систему достаточно сложно. Проблема в том, что к системе не подключена клавиатура, поэтому все необходимо делать вручную. Спустя некоторое время разработчик планирует добавить клавиатуру, чтобы работать было удобнее. Тогда процессор сможет показать все, на что он способен.

    8-битный процессор — интересный проект, но наиболее масштабная работа такого рода — Megaprocessor. Он представляет собой 16-ти битный процессор с четырьмя регистрами общего назначения. На отдельных панелях размещаются схемы различного назначения, включая память, арифметический блок, ввод/вывод и некоторые другие. В этой системе используется 16-ти разрядный блок АЛУ и 16-ти разрядный сумматор. Megaprocessor оснащен 10 000 светодиодов, мигание которых демонстрирует каждый этап процесса вычислений, показывая направление движение данных по схеме. Объем памяти составляет 256 байт.

    В схеме использовано более 27000 транзисторов — это только для блока памяти. Общее же число транзисторов в этой системе свыше 40 тысяч. Масса процессора, который работает на частоте 20 килогерц — 500 килограммов.


    Автор этой разработки — инженер-электронщик из Великобритании. Его зовут Джеймс Ньюман. Как-то он захотел разобраться в мельчайших подробностях в принципе работы процесса. Ну и лучший из способов сделать это — собрать процессор своими руками.

    «Компьютеры непрозрачны. Смотря на них, нельзя понять, как они работают. Что я хотел сделать — это забраться внутрь и понять, что происходит. Проблема в том, что это невозможно осуществить с процессорами обычного размера. Но мы можем построить большой процессор своими руками — и тогда будет понятно, что происходит внутри. Для отображения потоков данных стоит добавить еще и светодиоды — что и было сделано», — говорит Джеймс Ньюман. Теперь за работой Megaprocessor можно наблюдать в режиме реального времени, и любой человек может понять, из каких элементов состоит процессор и как работает каждый блок.

    Использовать процессор можно для самых разных целей, но инженер выбрал игру тетрис для того, чтобы показать принцип работы всей системы. Во время игры все процессы, которые происходят во время работы системы, показываются в режиме реального времени при помощи индикаторов. Количество самых разных соединений в системе превышает 100 000.

    На свой проект Ньюман потратил без малого потратил около 40000 фунтов стерлингов. Сейчас, возможно, уже и больше, поскольку он постоянно продолжает совершенствовать систему.

    Изначально инженеру казалось, что он сможет реализовать свой проект за год. Но пришлось потратить более пяти лет, при том, что Megaprocessor продолжает совершенствоваться.
    Поделиться публикацией
    Никаких подозрительных скриптов, только релевантные баннеры. Не релевантные? Пиши на: adv@tmtm.ru с темой «Полундра»

    Зачем оно вам?
    Реклама
    Комментарии 50
    • 0
      Пора открывать рубрику «Очумелые ручки» :)
      Не реально заморочился человечек! У меня бы терпения не хватило на такого рода развлечения :)
      • +3
        Финансы тоже играют немалую роль в таких развлечениях.
      • +4
        2118 год — «Энтузиаст компьютерного дела собрал 64-битный Core i7 процессор из подручных материалов.»
        • +4
          Или альтернативный вариант:
          Сегодня Вася добыл огонь из палки!
        • +8
          Не помню было ли на хабре, оставлю на всякий случай…
          линк — monster6502 dot com
          image
        • +4
          в 2011 году был же пост. да и автор тот же :)
          geektimes.ru/post/256800
          • –8
            image
            • 0
              везет же людям, у кого есть возможность заниматься вот такого рода вещами, а не тем чем так или иначе нужно и без потерь в других сферах жизни)
              • +1
                А что вам мешает? Работаете без выходных?
                • 0
                  Видимо, отсутствие «лишних» 40 килофунтов
                  Всего Ньюман потратил около 40000 фунтов стерлингов.
                  А так же нужна достаточно сильная мотивация:
                  Но пришлось потратить более пяти лет

                  Или речь идет о поделке из начала статьи?
                  • 0
                    Я лично о поделке из начала.
                    Делать сразу проект Ньюмана — мдея не очень.
                    • +1
                      В мире самоделок особенно с учетом остатков советской халявы на свалках можно и за 10 баксов собрать что-то достаточно эпичное. Было бы желание. А если что-то из мира цифровой электроники, то китайцы подсобят отсылая сотню микрух логики за 5 баксов.
                      • 0
                        То что он их потратил вовсе не означает что это были его деньги. Может инвесторы какие были.
                        • 0
                          Хорошо, я переформулирую
                          Видимо, отсутствие «лишних» 40 килофунтов
                          на
                          Видимо, отсутствие возможности распоряжаться «лишними» 40 килофунтами
                          • 0
                            Не было у него инвесторов; это был его хобби-проект в свободное от работы время. (Я общался с ним лично.)
                        • 0
                          Две работы, днем и вечером, ибо двое маленьких детей, жена в декрете, иппотека. Я понимаю, у некоторых такая ситуация вызовет даже отвращение, такое тут на гиктаймсе не первый раз вижу. Даже минуснуть в карму можно за такое. Просьба минуснувших товарищей предложить варианты в такой ситуации. Только не нужно понимать это как вызыв для стеба или перепалки. По существу, конструктивно, я с удовольствием прочитаю ответ.
                          • +12
                            Ну вы же сами выбрали трех детей и ипотеку.
                            Для вас бытовые нужды важнее чем хобби. Я вас понимаю, у самого хобби год стоит под снегом практически по тем же причинам.
                            Но это личный выбор, а не «судьба так сложилась».
                            • –1
                              А я не вижу ничего хорошего ни в таком странном хобби, ни в двух работах с ипотекой.
                              • 0
                                Круто если вы можете позволить себе жилье с покупкой за налик.
                                Большинство — не может.
                                Ну а хобби обсуждать с точки зрения «ничего хорошего» — вообще бред. Не в вашей компетенции оценить чужое хобби.
                            • +2
                              иппотека

                              Это там где лошадей продают?
                        • –6

                          Сделать такое для того чтобы разобраться в работе процессора? Не смешите мои тапки. Он же инженер, он и так должен прекрасно понимать как устроен процессор. Для понимания явно не нужны клубки проводов.

                          • +4
                            Я инженер-программист (не на С++), и я ни черта не понимаю, как устроен процессор. А мужик наверняка итак прекрасно знал все эти тонкости и просто слегка развлекся. И это офигенно!
                            • +1
                              Разобраться может помочь игра MHRD.
                              Описание:
                              В игре вы разрабатываете собственный центральный процессор в среде разработки бинарной логики, используя специальный язык. В игру включено руководство по работе бинарных элементов и синтаксису языка. Вам предстоит запрограммировать более 20 спецификаций (логические операции, умножение, суммирование и т.д.), используя вначале всего одну логическую функцию NAND, а в дальнейшем применяя ранее разработанные функции для построения все более сложных.
                              • 0
                                Прокачиваться в профессиональном плане, запустив в игру в стиме – бесценно. Для остального есть мастер кард. Спасибо!
                          • +5
                            Разбор статьи:
                            первых два абзаца — вступ, к описанию процессора из заголовка отношения не имеет.
                            следующих три абзаца — собственно про процессор из заголовка.
                            следующие 7 абзацов — расказ о мегапроцессоре собраном Ньюманом.

                            И того, из двенадцати абзацев только 3 расказывают о том о чем пишет заголовок.

                            Только даром потратил время на прочтение текста о мегапроцессоре. Ведь я уже раньше читал полную статью сдесь же.
                            • 0
                              Фотография в заголовке вполне соответствует тем 3 абзацам. Ее было достаточно, чтобы понять, о чем пойдет речь и принять решение, читать ли дальше.
                              • +1
                                Ну так я хотел почитать о том что изображено. Как оно работает, как устроен ввод данных. Какие вобще характеристики этого процессора. Если он может воспроизводить тему из игры марио то как происходит вывод сигнала.
                                Вот собственно чего я ожидал от статьи.
                            • +3
                              Пучок проводов выглядит неэстетично. Так то понятно, буханка-троллейбус, just for fun… Но monster6502 — это красиво, Megaprocessor — красиво, пучок проводов на макетке — некрасиво.
                              • 0
                                Зато работает.
                                • +1
                                  Не вау. Вау — это если процессор состоит из ровных рядов КТ315 (это красиво). Или размером во всю стену (монументально). Или с необычной архитектурой (троичная логика например). Или отпечатан на 3D принтере хотя бы (модно и стильно). А клубок проводов вызывает только удивление.
                                  • 0
                                    Еще монтаж накруткой есть

                                    На фото блок регистров 2х16 бит (справа) и блок 16-разрядного сумматора (слева). Модули печатные, 4 реле РЭС55/РЭС64, корзина на 3D принтере, brainfuck-архитектура :)
                                • 0
                                  И материнские платы времен «Агатов» тоже выглядели не особо эстетично (там были провода), хотя исполняли свою функцию. А тут кто-то в комментариях упомянул ранние материнки PC с монтажом полностью на проводах, залитом компаундом. Вот о таких монстрах было бы интересно больше узнать.
                                • +3
                                  Где схема? Где подробности что именно он реализовал?
                                  • 0
                                    Здесь же не Хабр, чтобы технические подробности обсуждать.
                                    • +1
                                      Так в посте нет вообще никакой информации. Что там пару регистров или полноценный процессор который может исполнять команды.
                                  • 0

                                    У меня такие макетки дома не работают, в голом виде, на клемах до 40В с воздуха собирают.)

                                    • +1
                                      Может стоит задуматься о построении на их основе альтернативного источника энергии?
                                      • –1

                                        Ну, идея не нова и за это можно неплохо присесть.

                                        • +1
                                          Я, вообще-то, пошутил. Но перспективой уголовного преследования за утилизацию энергии электромагнитных помех Вы меня заинтриговали.
                                          • 0
                                            прочитайте про отбор мощности ЛЭП
                                            • 0
                                              Вы думаете, madf макетки помещает под ЛЭП, для того, чтобы добиться эффекта «на клемах до 40В с воздуха собирают»?
                                              • +2
                                                прочитайте про отбор мощности ЛЭП


                                                Где прочитать про отбор мощности ЛЭП с помощью макетки?
                                        • 0
                                          на клемах до 40В с воздуха собирают.

                                          Повод задуматься не облучают ли вас соседи микроволновками :-)
                                          • 0
                                            Шутки — шутками, но когда-то довелось работать в лаборатории, расположенной в нескольких сотнях метров от телевышки. Осциллограф, подключенный к любому девайсу, имеющем в своем составе p-n переходы, помимо полезного сигнала, уверенно показывал продетектированные синхроимпульсы. Правда, до 40В не доходило — сотни мВ, изредка, при «удачной» геометрии проводников — единицы вольт.
                                            • 0

                                              Это бесполезно, если только службу вызывать и потом в судах помирать. После такого скорее умрешь с голоду, а не облучения.
                                              Думаю такая проблема сейчас у каждого жилого дома в плотных застройках, ибо антенны теперь ставят прямо на столбах.

                                          • +3
                                            Большинство современных процессоров основано на 64-х битной архитектуре. Это, по большей части, означает, что информация в системе передается блоками по 64 бита.
                                            Что за идиотская отсебятина?
                                          • 0
                                            Сейчас, возможно, уже и больше, поскольку он постоянно продолжает совершенствовать систему.

                                            На самом деле нет: в октябре 2016 «Мегапроцессор» переехал из дома создателя в Музей компьютерной истории. Чем теперь Ньюман занимается в своё свободное время — можно только гадать.

                                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.